一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座制造技术

本发明专利技术公开了一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座，包括：弹性滑板支座、形状记忆合金拉索系统和智能监控装置。其中弹性滑板支座包括上连接板和下连接板以及固定于上、下连接板之间的缓冲及支撑系统，缓冲及支撑系统采用改进的橡胶和钢板结合结构，降低横向刚性同时还具有一定的支撑作用；形状记忆合金拉索采用SMA拉索及相关构建限制弹性滑板支座的形变，并且可使弹性滑板支座位移恢复，还能消散振动波能量；智能监控装置可检测支座的受力及位移等。位移等。位移等。

【技术实现步骤摘要】
一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座


[0001]本专利技术涉及防震减灾
，更具体的说是涉及一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座。

技术介绍

[0002]地震是人类需要面临的重大自然灾害之一，它不仅威胁人类生命和财产安全，还会造成房屋和基础设施的倒塌毁坏，公共交通的阻塞和中断，为此，必须采取必要的抗震措施来减少地震带来的损失。传统建筑采用抗震方法主要通过提高构件承载力或塑性变形能力来消耗地震波的能量最大降低地震波带来的形变以及破坏，这样往往不经济或不美观；而隔震技术则是利用隔震元件阻隔地震能量向建筑结构传递，从而保证建筑物本身的安全，隔震技术能明显降低建筑物受到的地震作用，延长上部结构的基本周期，提高结构整体抗震性能，具有显著的经济效果。
[0003]现有的隔震支座中橡胶类隔震支座应用较为普遍，但是橡胶类隔震支座虽然具有一定的隔震性能，也存在一些缺点：橡胶作为有机材料，本身耗能能力有限，其老化反应对支座耐久性的影响较大，橡胶变形模量低，水平变形大，这样容易导致支座发生失稳，同时在大震后橡胶类支座存在难于复位问题。
[0004]因此，如何提供一种新型支座克服上述技术中存在的缺陷是本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本专利技术提供了一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座，包括：弹性滑板支座、形状记忆合金拉索系统和智能监控装置；
[0006]所述弹性滑板支座包括上连接板和下连接板以及固定于上、下连接板之间的缓冲及支撑系统；
[0007]所述缓冲及支撑系统包括上封板、下封板以及置于所述上、下封板之间的支撑骨架，所述上封板与所述上连接板连接，所述下封板与所述下连接板接触连接；
[0008]所述形状记忆合金拉索系统包括SMA拉索、连接环和楔形夹具，所述连接环为多个，分别对应焊接于上连接板的底面和下连接板顶面，多条SMA拉索分别上下交替穿过连接坏，在SMA拉索首尾相接处通过楔形夹具连接并通过楔形夹具为SMA拉索施加预应力；
[0009]所述上连接板边缘对称设置有多个上部构件连接孔，所述下连接板边缘对称设置有多个下部构件连接孔；所述连接环在上、下连接板上分别与上部构件连接孔和下部构件连接孔交错布置；
[0010]所述智能监控装置包括弹簧、应变片、应变片连接件、数据采集及分析系统；应变片连接件固定于所述上连接板下方；应变片固定于所述应变片连接件下方；弹簧两端分别与应变片和下连接板连接；数据采集及分析系统连接所述应变片。
[0011]优选的，所述缓冲及支撑系统还包括保护层，所述上封板、下封板、支撑骨架均置
于所述保护层内；
[0012]所述支撑骨架由层状叠合的橡胶层和钢板支撑层组成，且支撑骨架中心处为中空结构，减小了水平刚度且可以提供竖向承载力；
[0013]上述结构保证了在受力时内橡胶层和钢板支撑层不滑移。
[0014]优选的，所述上连接板与所述上封板采用螺栓连接。
[0015]优选的，所述下连接板顶面焊接有不锈钢板，所述下封板底面设置有凹槽，所述凹槽内卡接有聚四氟乙烯板，所述聚四氟乙烯板与所述不锈钢板接触连接。
[0016]进一步的，所述不锈钢板边缘设置有限位环，限制了支座位移在设计位移内，使支座不会发生大位移失去作用。
[0017]优选的，所述连接环为24个，均匀分布于上、下连接板；所述SMA拉索为6条，每条拉索分别上下交替穿过90
°
方向设置的所述连接环，保证了在支座发生大位移时，SMA拉索的变形可以控制在极限变型内，使SMA的超弹性效应可以得到发挥。
[0018]优选的，所述楔形夹具包括夹具套筒和预应力夹具，所述SMA拉索两端分别插入夹具套筒内由预应力夹具施加预应力，增加了SMA拉索的承载力。
[0019]优选的，所述上连接板和下连接板均为圆形钢板。
[0020]优选的，所述SMA拉索由7根SMA丝绞接而成，SMA拉索具有超弹性性能，在极限应变范围内可以为支座提供自复位功能，7根SMA丝绞接使SMA在提供自复位的功能上同时承担了一定的拉力增加了支座的承载能力。
[0021]优选的，所述数据采集及分析系统包括与所述应变片连接的数据采集仪、交换机、云端服务器和计算机及分析软件，数据采集仪器采集应变片信息传输至交换机，然后经过云端服务器传递给计算机及分析软件，通过弹簧的刚度来计算得到支座的位移，具体计算如下：
[0022]F＝εEA
[0023][0024]其中，F为支座受力；ε表示弹簧应变量，即在力作用下的相对形变量；E为弹簧的弹性模量；A为弹簧截面面积；d为支座位移；k为弹簧劲度系数。
[0025]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术公开提供了一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座，具有如下有益效果：
[0026]地震作用下，通过中骨架和上连接板地移的移动带动SMA丝的移动，通过叠层橡胶和SMA丝的高阻尼特性来消耗地震能量，减轻结构地震损伤；
[0027]通过利用SMA丝的超弹性性能，在地震后，发生应变的SMA丝会自动恢复到原来长度，带动支座回复到原来位置，使支座具有自复位功能；
[0028]通过本装置的智能监控装置，可以通过应变片测得装置的应变，进而得到整个支座的力和位移，并通过数据线将数据传输至数据采集仪，进而传递给计算机，通过支座的位移反映出整个建筑的受力情况，以达到监控一体化的目标。
附图说明
[0029]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现
有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0030]图1为本专利技术的整体结构剖面图；
[0031]图2为本专利技术的俯视图；
[0032]图3为本专利技术的主视图；
[0033]图4为本专利技术的楔形夹具结构图；
[0034]图5为本专利技术的应用及数据采集图；
[0035]图6为本专利技术的整体结构图。
具体实施方式
[0036]下面将结合本专利技术的实施例对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0037]如附图1
‑
6所示，基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座，包括：弹性滑板支座、形状记忆合金拉索系统和智能监控装置；
[0038]弹性滑板支座包括上连接板8和下连接板9以及固定于上连接板8和下连接板9之间的缓冲及支撑系统；
[0039]缓冲及支撑系统包括上封板3、下封板4以及置于上封板3、下封板4之间的支撑骨架，还包括保护层5，上封板3、下封板4、支撑骨架均置于保护层内；支撑骨架由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座，其特征在于，包括：弹性滑板支座、形状记忆合金拉索系统和智能监控装置；所述弹性滑板支座包括上连接板和下连接板以及固定于上、下连接板之间的缓冲及支撑系统；所述缓冲及支撑系统包括上封板、下封板以及置于所述上、下封板之间的支撑骨架，所述上封板与所述上连接板连接，所述下封板与所述下连接板接触连接；所述形状记忆合金拉索系统包括SMA拉索、连接环和楔形夹具，所述连接环为多个，分别对应焊接于上连接板的底面和下连接板顶面，多条SMA拉索分别上下交替穿过连接坏，在SMA拉索首尾相接处通过楔形夹具连接并通过楔形夹具为SMA拉索施加预应力；所述上连接板边缘对称设置有多个上部构件连接孔，所述下连接板边缘对称设置有多个下部构件连接孔；所述连接环在上、下连接板上分别与上部构件连接孔和下部构件连接孔交错布置；所述智能监控装置包括弹簧、应变片、应变片连接件、数据采集及分析系统；应变片连接件固定于所述上连接板下方；应变片固定于所述应变片连接件下方；弹簧两端分别与应变片和下连接板连接；数据采集及分析系统连接所述应变片。2.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座，其特征在于，所述缓冲及支撑系统还包括保护层，所述上封板、下封板、支撑骨架均置于所述保护层内；所述支撑骨架由层状叠合的橡胶层和钢板支撑层组成，且支撑骨架中心处为中空结构。3.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座，其特征在于，所述上连接板与所述上封板采用螺栓连接。4.根据权利要求1所述的一种基于记忆合金的智能监测弹性滑板支座...

【专利技术属性】
技术研发人员：王涛，尚庆学，安晓莹，滕睿，默罕默德，
申请(专利权)人：中国地震局工程力学研究所，
类型：发明
国别省市：